当前位置:首页 > 广西省崇左市(4校联考)2021届新高考模拟物理试题含解析
(1)为测量滑块的加速度 a,需测出它在 A、B 间运动的_________和________,计 算 a 的运动学公式是____.
(2)根据牛顿运动定律得到 a 与 m 的关系为:_________
他想通过多次改变 m,测出相应的 a 值,并利用上式来计算 μ.若要求 a 是 m 的一 次函数,必须使上式中的 _____保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于_________ 【答案】位移; 时间; a?【解析】 【分析】 【详解】
(1)滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,根据x=的是位移s和时间t.
(2)对整体进行研究,根据牛顿第二定律得:a?2x?1???gm??g (m'+m)
;a?t2M?m?m?122xat得a=2,所以需要测量2tmg???M?m??gM?m?m???1???gM?m?m?m??g
若要求a是m的一次函数必须使
?1???gM?m?m?不变,即使m+m′不变,在增大m时等量减小m′,所以实
验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上. 【点睛】
本题根据先根据牛顿第二定律并结合隔离法求解出加速度的表达式,然后再进行分析讨论,不难. 四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15.某幼儿园设计的一个滑梯,由于场地大小的限制,滑梯的水平跨度确定为4m,如图所示。已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4,为使儿童能从滑梯顶端由静止滑下,且到达地面的速度不超过2m/s,取g等于10m/s2,求滑梯高度范围。
【答案】1.6m<h≤1.8m 【解析】 【详解】
要使得儿童能由静止下滑,必须
mgsin?1>?mgcos?1
滑梯的高度
h1?4tan?
联立解得 h>1.6m
设当滑梯高度为h2时,小孩滑到底端时速度恰好为2m/s,由动能定理有:
mgh2??mgcos?2解得 h2=1.8m 综上,则 1.6m<h≤1.8m
d1?mv2?0
cos?2216.如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,y轴沿竖直方向。在x=L到x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出,进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动,离开电场和磁场后,带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3L的位置,已知匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求: (1)电场强度的大小; (2)带电微粒的初速度;
(3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。
2gk2B2L22gg 【答案】 (1);(2);(3)22?kB8gkBk【解析】 【分析】 【详解】
(1)进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动,则
mg?qE
E?g k(2)粒子轨迹如图所示
由几何关系知
2Rcos??L
由洛伦兹力提供向心力
mv2 qvB?Rv?vycos?
竖直方向有
vy?gt
水平方向有
L?v0t
联立解得
v0?2g kB(3)竖直方向有
h?12gt 2圆心的纵坐标为
y'??h?Rsin?
O联立解得
2gk2B2L2y??22?
kB8g17.如图所示,用同种材料制成的倾角θ的斜面和水平轨道固定不动.小物块与轨道间动摩擦因数μ,从斜面上A点静止开始下滑,不考虑在斜面和水平面交界处的能量损失. (1)若已知小物块至停止滑行的总路程为s,求小物块运动过程中的最大速度vm
(2)若已知μ=0.1.小物块在斜面上运动时间为1s,在水平面上接着运动0.2s后速度为vt,这一过程平均速率
13m/s.求vt的值.(本小题中g=10m/s2) 12
【答案】(1) 【解析】 【详解】
2?gs(sin???cos?)(2)1m/s
??sin???cos?(1)对物体在斜面上时,受力分析,由牛顿第二定律得 a1=
mgsin???mgcos?=gsinθ﹣μcosθ
m在水平面有: a2=
?mgm=μg
物体的最大速度: vm=a1t1=a2t2
整个过程物体的位移: s=
vmvt1+mt2 22解得: vm=2?gs(sin???cos?)
??sin???cos?
(2)已知μ=0.1,解得: a2=
?mgm=μg=0.1×10 m/s2=1m/s2
最大速度:
vm=vt+a2t2′=vt+1×0.2=vt+1
由匀变速直线运动的速度位移公式得:
22vm?vt2?vt?1??vt2vt?1s2== ?102a22?52由位移公式得: s1=
v?1v?1vmt1′=t×1=t 222而:
s1?s2?v(t1??t2?)
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